JPH04116245A - 車両制御装置用センサのバックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、車両の運転に関する状態を検出するセンサ
が故障した場合に、その故障したセンサの出力値に代え
てバックアップデータを出力する車両制御装置用センサ
のバックアップ装置に関する。

［従来の技術］ 従来のこの種の装置としては、例えば特公昭６３−９０
９９号公報に記載のものかある。この公報に記載のバッ
クアップ装置は、第３図に示すように、センサの出力値
が上限値（限界値）を越えた場合には、センサ出力値に
代えて、破線で示すバックアップデータを出力するよう
にしたものであり、センサの出力値が上限値を越えると
その直前のセンサ出力値を初期値として出力し、その後
所定時間経過した後においてもセンサ出力値か限界値を
越えている場合には、予め定められた所定の最終値を出
力するようになっている。

なお、センサの出力値は微小時間Δを毎に読み込まれて
おり、初期値としては限界値を越える直前に読み込まれ
た出力値が用いられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来のバックアップ装置においては、バックアップ
データが初期値から最終値に突然変化するため、車両の
運転状態が急変し、危険な状態に陥ることがあった。

また、出力値が限界値を越える直前のセンサ出力値を初
期値として所定時間用いているが、センサの出力値が限
界値を越える直前にはセンサが既に故障している可能性
が裏り、そのような場合には限界値を越える直前のセン
サ出力値を初期値として用いると、種々の不具合を生じ
ることがある。

例えば、バックアップすべきセンサかアクセルセンサで
ある場合において、その出力値が上限値（燃料供給量増
大側の限界値）を越え、その直前のセンサ出力値を初期
値とした場合には、燃料供給量かほぼ最大の状態に維持
されるため、エンジンの回転数が上昇する結果、運転者
の意志に反して車両が増速されてしまい、危険な状態に
陥る可能性がある。

この発明は、上記問題を解決するためになされたもので
、車両の運転状態か急変するのを防止することかでき、
また限界値を越える直前のセンサ出力値を所定時間初期
値として用いる場合に生じる不具合を回避することがで
きる車両制御装置用センサのバックアップ装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するこの発明は、第１図に示すように
、車両（図示せず）の運転に関する状態を検出するセン
サ１と、このセンサ１の出力に基づいて前記車両の運転
状態を制御する制御手段２と、前記センサ１の出力値が
予め設定された限界値を越えているか否かを判断する判
定手段３と、この判定手段３が前記センサ１の出力値が
限界値を越えたものと判断したときに、前記制御手段２
に前記センサ１の出力に代えて、前記センサ１の限界値
を越える直前の出力値を初期値とし、この初期値から所
定の最、終値まで徐々に変化させて出力するバックアッ
プデータ出力手段４とを備えている。

ここで、車両の運転に関する状態とは、エンジン回転数
、エンジンに対する負荷（燃料供給量）、車速、冷却水
の水温、吸気圧等の運転状態のみならず、外気混、大気
圧等の運転に関係する環境状態をも含むものである。

［作用］ センサ１の出力値が限界値を越えていないものと判定手
段３が判断した場合には、制御手段２はセンサ１の出力
値に基づいて車両の運転に関する状態を制御する。

センサ１の出力値が限界値を越えているものと判定手段
２が判断した場合には、センサ１の出力に代えてバック
アップデータ出力手段４が制御手段２０バツクアツプデ
ータを出力する。この場合、センサ１の出力値か限界値
を越える直前の出力値がバ・７クアツプデータの初期値
として用いられる。

また、バックアップデータの最終値は予め定められてい
る。そして、バックアップデータ出力手段４は、初期値
から最終値まで徐々に変化させて出力する。制御手段２
は、各バックアップデータ値に応じて車両の運転に関す
る状態を制御する。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例について第２図ないし第４図
を参照して説明する。

第２図はこの発明に係るバックアップ装置を備えたディ
ーゼルエンジン制御装置の概略構成を示すものであり、
この制御装置はエンジン１１に対する燃料噴射量を制御
するようになっている。すなわち、ディーゼルエンジン
１１には、それに対する燃料噴射量を調節するためにリ
ニアモータ等のアクチユエータ１２が設けられている。

このアクチユエータ１２は、マイクロコンピュータを含
むコントロールユニット１３によって制御されており、
コントロールユニット１３には、ポテンショメータ等の
アクセルセンサ１４からアクセルペダル１５の踏み込み
量を示す検出信号（出力値）■が入力されている。

なお、図示していないが、コントロールユニット１３に
対し車両の運転状態に関する情報を出力するセンサとし
て、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ
、エンジンの冷却水の温度を示す水温センサ、その他の
センサがあるのは勿論である。

また、コントロールユニット１３は、アクセルセンサ１
４の出力値の正常範囲の上限値および下限値と、アクセ
ルセンサ１４が故障した場合の最終的バックアップデー
タとなる最終値と、後述する中間値を演算するための定
数αとをＲＯＭ等の記憶手段にそれぞれ記憶している。

ここで、上限値は、最大燃料噴射量を若干越える燃料を
噴射させる際のアクチュエータ１２に対する出力値に対
応する値に定められ、下限値はエンジン１１をアイドリ
ング状態て回転させるのに必要な燃料噴射量より若干少
ない燃料を噴射させる際のアクチュエータ１２に対する
出力値に対応する値に定められている。また、最終値は
、下限値より燃料噴射量増側へ若干離間した値に定めら
れている。

コントロールユニット１３は、上記アクセルセンサＸ４
の出力値か限界値を越えていない場合にはアクセルセン
サ１４の検出信号Ｖに基づいてアクチュエータ１２を制
御する。

また、コントロールユニット１３は、アクセルセンサ１
４の出力値が限界値を越えるような場合には、バンクア
ップデータに基づいてアクチュエータ１２を制御する。

バンクアップデータは、上記最終値以外に、アクセルセ
ンサ１４の出力値が限界値を越える直前の出力値が初期
値として用いられる。例えば第３図に示すように、出力
値が上限値を越える場合には、上限値を越える直前のア
クセルセンサ１４の出力値が初期値として用いられる。

さらに、このバックアップ装置においては、バンクアッ
プデータを初期値から最終値まで徐々に変化させるよう
になっており、初期値と最終値との間の値（以下、中間
値という。）が定数αに基づいて演算されている。そし
て、コントロールユニット１３は、これら初期値、中間
値および最終値に基ついてアクチュエータ１２を制御す
る。

上記の制御は、第４図に示すフローチャートに基つくプ
ログラムにしたがって行われる。

すなわち、プログラムは所定の周期毎に、例えば第３図
に示すΔを毎に実行されるものであり、プログラムのス
タート後、まずステップ１０１においてアクセルセンサ
１４が出力する出力値が特定のレジスタ（以下、レジス
タＡという。）に書き込まれる。次に、出力値が上限値
または下限値を越えているか否かが判断される（ステッ
プ１０２゜１０３）。

出力値が上限値および下限値を越えていない場合、つま
り出力値が正常値の範囲内にある場合には、ステップ１
０４においてエラーフラッグかセ、トされているか否か
が判断される。

ここで、エラーフラッグは、アクセルセンサ１４か上下
いずれかの限界値を越える出力値を出力し続けている（
故障している）ことを示すものであり、ステップ１０２
，１０３における判断が否定判断であるにも拘わらず、
エラーフラッグがセ。

トされているということは、前回のプログラムの実行時
にアクセルセンサ１４が故障していたことを意味する。

換言すれば、今回のプログラムの実行時にアクセルセン
サ１４の出力値が正常値の範囲内に復帰したことを意味
する。一方、ステップ１０２．１０３の判断が否定判断
であり、しかもエラーフラッグがセットされていないと
いうことは、少なくとも前回のプログラムの実行時には
、アクセルセンサ１４の出力値が限界値を越えていなか
ったことを意味する。これらの点については、後述する
ステップからも明らかになる。

ステップ１０４においてエラーフラッグがセントされて
いなければ、ステップ＋０５においてエラーフラッグお
よびエラーチエツクフラッグをリセットした後、レジス
タＡの内容が池の特定のレジスタ（以下、レジスタＢと
いう）に書き込まれる（ステップ１０６）とともに、レ
ジスタＡに書き込まれた出力値がフィルタ処理され（ス
テップ１ｏ７）、その後正規化処理されて（ステップ１
ｏ８）プログラムを終了する。

なお、正規化処理後、その出力値に基ついテアクチュエ
ータ１２の制御が行われるのは勿論である。

ステップ１０４における判断が肯定判断である場合、つ
まり出力値が上限値および下限値のいずれをも越えてい
ないにも拘わらずエラーフラノグがセットされている場
合には、ステップ１０９においてアクセルセンサ１４の
出力値が正常値の範囲内に復帰してから予め定められた
一定時間を経過したか否かが判断される。なお、この経
過時間はコントロールユニット１３が有するタイマによ
って計測されるものであり、タイマはエラーフラッグま
たは後述するエラーチエツクフラッグがセットされた後
において、ステップ１０２，１０３の両者の判断が最初
に否定判断となったことを条件として時間計測を開始す
る。また、時間計測は、ステップ１０９の判断が肯定判
断になったことを条件として停止する。

一定時間経過していれば、アクセルセンサ１４が正常な
状態に戻ったものと判断し、エラーフラッグおよびエラ
ーチエツクフラッグをリセット（ステップ１０５）した
後、レジスタＡの内容のレジスタＢへの書き込みが行わ
れ、ステップ１０１において書き込まれたＡレジスタの
出力値のフィルタ処理および正規化処理が行われる（ス
テップ１０６．１０７）。

一定時間を経過していない場合については後述する。

ステップ１０２またはステップ１０３における判断が肯
定判断である場合、つまり出力値が上限値または下限値
を越えている場合には、ステップ１１０においてエラー
フラッグがセットされているか否かが判断される。

エラーフラッグがセットされていなければ、ステップ１
１１においてエラーチェノクララ２グがセ、）されてい
るか否かが判断される。

ここで、出力値が上限値または下限値を越え、かつエラ
ーチエツクフラッグがセットされていないということは
、前回のプログラムの実行時には出力値が正常値の範囲
内にあり、今回初めて上限値または下限値を越えたこと
を意味する。逆に、エラーチエツクフラッグがセットさ
れているということは、前回若しくはそれ以前のプログ
ラムの実行時に出力値が上限値または下限値を既に越え
ていたことを意味する。

エラーチエツクフラッグがセットされていない場合には
、ステップ１１２においてエラーチエ・ｙクツラッグを
セットした後、ステップ１１３においてレジスタＢの内
容がレジスタＡに書き込まれる。

ここで、ステップ１１０，１１１，１１２を実行したと
いうことは、上記のように、今回のプログラムの実行時
に初めてアクセルセンサ１４の出力値が限界値を越えた
ことを意味している。しかも、ステップ１１３において
レジスタＡに書き込まれたレジスタＢの内容は、前回の
プログラムの実行時にアクセルセンサ１４から出力され
た出力値である。つまり、アクセルセンサ１４の限界値
を越える直前の出力値である。したがって、ステップ１
１３においては、レジスタＡに初期値が書き込まれる。

ステップ１１３においてレジスタＡに書き込まれた初期
値は、フィルター処理および正規化処理されえる（ステ
ップ１０７，１０８）。その後、その初期値に基づいて
アクチュエータ１２が制御されるのは勿論である。

ステップ１１１においてエラーチエツクフラッグがセッ
トされている場合には、ステップ１１４が実行される。

ステップ１１４においては中間値の演算が行われる。中
間値は、出力値が上限値を越えた場合には、 （レジスタＢの値）−（定数α） として演算される。

出力値が下限値を越えた場合には、 （レジスタＢの値）＋（定数α） として演算される。演算された中間値は、レジスタＢに
書き込まれる（ステップ１１５）。次に、ステップ１１
６において、１最峠値−中間値１が定数αより大きいか
否かが判断される。

最終値−中間値１〉αであれば、その後ステップ１１３
，１０７および１０Ｂが実行される。

最終値−中間値１≦αであれば、ステップ１１７におい
てエラーフラッグのセットおよびエラーチエツクフラッ
グのリセットが行われた後、ステップ１１３．１０７お
よび１０８が実行される。

つまり、中間値に基づくアクチュエータ１２の制御が行
われる。

ステップ１１０において、エラーフラッグがセットされ
ている場合、換言すればステップ１１６における判断が
肯定判断である場合には、ステップ１１８において最終
値がレジスタＢに書き込まれる。その後、ステップ１１
３，１０７および１０８が実行される。この結果、アク
チュエータ１２が最終値に基づいて制御されることにな
る。

最終値のレジスタＢへの書き込みは、ステップ１０９に
おける判断か否定判断である場合、つまりアクセルセン
サ１４の出力値が正常値の範囲に復帰してから一定時間
を経過していない場合にも行われる。これは、アクセル
センサ１４の出力値が正常値に復帰してから一定時間を
経過していない場合には、アクセルセンサの出力値が偶
発的に正常値に復帰したものとみなすことに基づくもの
である。

上記の内容から明らかなように、このバンクアップ装置
においては、第３図に示すように、アクセルセンサ１４
の出力値が上限値を越えると、バックアップデータとし
て初期値、中間値、最終値の順に出力する。そして、例
えばアクセルセンサ１４が故障してその出力値が上限値
を越え続けている場合には、最終値によって制御が行わ
れる。

このように、バックアップデータを初期値から最終値に
急変させることなく、徐々に最終値に変化させているか
ら、車両の運転状態が急変することがなく、したがって
運転状態の急変に伴う危険を未然に防止することができ
る。例えば、アクセルセンサ１４が上限値を越えた場合
において、従来のバックアップ装置のように初期値から
最終値に突然変化させるようにした場合には、燃料噴射
量が急減することになり、それに伴ってエンンン回転数
が急減する。この結果、いわゆるエンジンブレーキが作
用し、乗員に大きな衝撃を与える。

この点、このバックアップ装置においては、初期値、中
間値、最終値の順に出力しているから、そのような衝撃
が生じるのを防止することができる。

また、初期値を用いた後、直ちに最終値へ向けてバック
アップデータを変化させているから、初期値を継続して
用いる従来のバックアップ装置のようにエンジン１１が
高速回転して車両が増速される等の不都合を解消するこ
とができる。

さらに、この実施例においては、最終値を下限値より若
干大きな値に設定しているから、エンジンへの燃料供給
量が減少して草稿不能に陥ることを防止することができ
る。勿論、最終値としては、乗員の安全を確保するとい
う観点から下限値若しくはその近傍に設定してもよいが
、この実施例のように車両を走行させ得る範囲において
、できる限り下限値に近付けるようにするのが望ましい
。

なお、この発明は、上記の実施例に限定されるものでな
く、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能で
ある。

例えば、上記の実施例は、アクセルセンサ１４をバック
アップの対象としているか、変速装置の出力軸の回転を
検出する車速センサ、エンジンの冷却水の温度を検出す
る水温センサ、その他車両の運転に関する状態を検出す
るセンサをバックアップの対象とすることができる。

また、上記の実施例においては、最終値を安全側である
下限値側に定めているが、上限値側が安全である場合に
は最終値を上限値側に定めてもよい。例えば、水温セン
サをバックアップの対象とする場合には、上限側（高温
側）が安全側となる。

さらに、上記の実施例においては、初期値に対して定数
αを加算または減算することによって中間値を演算して
いるが、予め定められたマツプにしたがって演算しても
よい。また、定数αを加算または減算することにより、
初期値から一定の割合で最終値へ移行させているが、変
化割合を初期値側と最終値側とで変えてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の車両制御装置用センサ
のバックアップ装置によれば、センサか故障してその出
力値が限界値を越えた場合には、限界値を越える直前の
出力値を初期値として用い、その初期値から最終値まで
徐々に変化させるようにしているから、車両の制御状態
か急変するのを防止することができる。また、限界値近
傍の初期値を継続して用いることなく、初期値を用いた
後直ちにから最終値へ向かって変化させるようにしてい
るから、車両および乗員の安全確保をより一層確実に確
保することができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の特許請求の範囲に対応したブロック
図、第２図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第
３図はセンサの出力値が上限値を越えた場合の初期値、
中間値および最終値を示す図、第４図は第２図に示す実
施例の動作を示すフローチャートである。 １・・・センサ、２・・・制御手段、３・・判定手段、
４・・・バックアップデータ出力手段、１３・・・コン
トロールユニット、１４・・アクセルセンサ（センサ）
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　車両の運転に関する状態を検出するセンサと、このセ
   ンサの出力に基づいて前記車両の運転状態を制御する制
   御手段と、前記センサの出力値が予め設定された限界値
   を越えているか否かを判断する判定手段と、この判定手
   段が前記センサの出力値が限界値を越えたものと判断し
   たときに、前記制御手段に前記センサの出力に代えて、
   前記センサの限界値を越える直前の出力値を初期値とし
   、この初期値から所定の最終値まで徐々に変化させて出
   力するバックアップデータ出力手段とを備えたことを特
   徴とする車両制御装置用センサのバックアップ装置。